異なる睡眠スケジュール中のパフォーマンス、気分、脳および代謝機能 (STAVAR)

この提案されたプロジェクトは、2 週間にわたる総睡眠機会が推奨睡眠時間を下回る場合に、神経行動障害および代謝障害を最小限に抑えるのに、変数または安定した睡眠スケジュールがより効果的かどうかを調査します。 このプロジェクトには、21 ～ 35 歳の若者が参加します。 滞在研究に至るまでの2週間、参加者の睡眠覚醒パターンは、アクティグラフィーと睡眠日記によって評価されます。 最初の 1 週間は、参加者は習慣的な睡眠スケジュールに従うように求められますが、次の週には、参加者は 7 日間の期間中、毎晩 8 時間の睡眠機会を持つ特定の睡眠スケジュールに従うように指示されます。昼寝可。

アクティグラフィーの 2 週間後、参加者は 16 日間のラボ内プロトコルを開始します。 参加者は 3 つのグループのうちの 1 つにランダムに割り当てられます。 すべての参加者は、週末に典型的なより長い睡眠の機会をシミュレートする最初の 2 泊 (ベースラインの夜) に 8 時間の睡眠の機会があります。 次の 5 つの「平日の夜」の間、参加者の睡眠の機会は、割り当てられたグループに応じて操作されます。 安定した短い睡眠グループは、次の 5 つの「平日の夜」のそれぞれに 6 時間の TIB があります (8866666)。 変数の短い睡眠グループ (8884846) も、「平日の夜」の合計 TIB は 30 時間になりますが、TIB は「平日の夜」によって異なります。 よく休んだ対照群の毎晩 TIB は 8 時間 (8888888) になります。 同じ睡眠スケジュールが 2 週目に実装されます。 プロトコルは、15 夜に 8 時間の睡眠の機会で終了します。 各参加者のウェイク時間は、すべての TIB で同じままになります (つまり、参加者自身の習慣的なウェイク時間は、自己報告とアクティグラフィーから派生します)。 したがって、就寝時刻は、短い睡眠グループの TIB が減少するにつれて徐々に遅れます。

覚醒から1.5時間後から、一連の認知テストと心理スケール（約30分）を1日5回、3時間間隔で実施します。

可変/安定した短い睡眠スケジュールが長期記憶の獲得を妨げないかどうかを判断するために、8 日目に記憶エンコード タスクを実施します。 タスク中、参加者には刺激を含む 160 枚の画像が表示されます (例: 風景) またはコンピューター画面に刺激がありません。 各画像は 2500 ミリ秒表示され、続いて応答画面が表示され、刺激が以前に提示されたかどうかを示すように参加者に促します。 10 日目に、前に示した 160 枚の画像からなるランダム化された 240 枚の画像のセット (つまり、 「古い」画像) と 80 の「新しい」画像が参加者に提示されます。 参加者は、「古いイメージ」の認識について、(1) まったく見なかった、(2) おそらく見なかった)、(3) わからない、(4) おそらく見た、( 5）確かに見た。 2 つのタスクにはそれぞれ約 25 分かかります。

OGTT および fMRI 脳スキャンは、2 番目のベースラインの夜 2 (3 日目) および毎週最後の「平日の夜」 (8 日目および 15 日目) の後に実行されます。 参加者は、各 OGTT の前に 8 時間の一晩絶食を行うよう求められます。 OGTT の朝、静脈カテーテルが参加者の前腕に挿入されます。 その後、横になっている/座っている位置で 6 mL の血液サンプルが描画されます。 その後、参加者には 75 g のブドウ糖溶液が与えられ、7 ～ 10 分以内に飲み終わります。 15、30、60、および 120 分の時点で 6 mL の血液サンプルを再度採取し、グルコースおよびインスリン レベルの変化を測定します。

OGTT に加えて、研究者は、参加者の上腕の後ろに取り付けられたグルコース センサーを介して、16 日間の研究を通じてさまざまな睡眠スケジュールに対するグルコース応答を測定するために、継続的なグルコース モニタリングを使用します。 継続的なブドウ糖データの有効性を確保するために、研究者は、ランチとディナーのみが提供される OGTT の日を除いて、参加者に毎日 3 つの主要な食事を提供します。 毎日提供される食品の一部は、各参加者が毎日のカロリーと主要栄養素の要件を消費することを保証し、したがって、参加者は研究中に体重が増えたり減ったりしません. 参加者は、提供されたすべての食事を完食する必要があります。

fMRI脳スキャン中に、安静時およびタスク関連の脳活動が記録されます。 スキャンの一部で、参加者は段階的に開始する継続的なパフォーマンス タスク (Esterman et al., 2013) を実行する必要があり、参加者にはさまざまなシーンのグレースケール写真が提示されます (例: 山と街のシーン）をランダムに表示します。 各シーンは 1600 ミリ秒表示され、補間されたトランジションと 800 ミリ秒のオーバーラップがあります。 特定のシーンが識別された場合、参加者はボタンを押すように指示されます (例: 都市シーン）、それ以外のシーンへの回答は控えてください。 タスクの前に、参加者は画像に慣れ、1 分間の練習セッションを行う機会が与えられます。

睡眠のマクロ構造 (つまり、さまざまな睡眠段階の持続時間) とミクロ構造 (SWA など) は、睡眠ポリグラフ (PSG) で毎晩測定されます。 電極は、脳波 (EEG) 記録用に参加者の頭皮、眼電図 (EOG) 記録用に目の周り、筋電図 (EMG) 記録用に顎の下、心電図 (ECG) 記録用に胸部にも貼り付けられます。 参加者が睡眠時無呼吸に苦しんでいないことを確認するために、酸素飽和度測定の最初のベースライン夜に、指カフに光センサーを使用する非侵襲的方法であるパルスオキシメトリーが使用されます。

16 日間のラボ内プロトコルの間、参加者はラボの施設を離れたり、激しい運動に従事したりすることはできません。 研究手順が実行されていない場合、参加者は、昼寝、運動、または参加者が研究室の敷地を離れることを必要とする活動を除いて、任意の活動に自由に時間を費やすことができます. 参加者は、研究スタッフによる常時監督下に置かれます。